Kết quả phân ly được đặc trưng bởi khối lượng và độ mịn của dòng vật liệu thô (hồi lưu) và dòng vật liệu mịn (sản phẩm). Những giá trị này và các biến số vận hành khác ảnh hưởng đến hoạt động của separator (như các điều chỉnh separator, feed, gió separator …) phải được ghi lại trong quá trình test.
Bởi vì hoạt động của separator phụ thuộc rất mạnh vào mức nạp liệu và phân bố cỡ hạt của liệu nạp, điều đặc biệt quan trọng trong quá trình test là giữ ổn định máy nghiền và liệu nạp vào separator. Các thông số biểu hiện tình trạng ổn định này là công suất gàu tải, hoặc lưu lượng hồi lưu. Việc thay đổi liệu nạp vào máy nghiền sẽ giúp ổn định máy nghiền cu4nh như công suất gàu tải.
2. Lấy mẫu và thời gian test
Phương pháp xác định chính xác nhất A, F, R là 2 trong 3 giá trị này được đo bằng cân định lượng, và giá trị còn lại suy ra từ tính toán theo công thức (1). Trong trường hợp này, thời gian test có thể là 10min và lấy các mẫu theo chu kỳ 1-2 min.
Các mẫu riêng rẽ ở các điểm lấy mẫu được đồng nhất thành mẫu composite cho A, F, R. Trước khi làm mẫu composite, cần kiểm tra để loại bỏ các mẫu bất thường do máy nghiền không ổn định hay vì lý do nào khác, bằng cách kiểm tra sót sàng trên sàng cỡ trung bình như R45 hoặc R30.
Hai separator giống nhau cùng hoạt động song song thường là không có lượng liệu nạp tương đương, vì vậy cần thực hiện test riêng biệt cho mỗi separator.
3. Phân tích sót sàng
Như đã trình bày ở trên, cần phải phân tích PSD cho 3 mẫu A, F, R. Nhiều nhà máy chỉ có thể phân tích được sót sàng nhỏ nhất tới 30um. Để đánh giá separator một cách chính xác cần phân tích PSD trong dãi hạt mịn hơn. Với cỡ hạt dưới 30um, phương pháp ướt được áp dụng.Phương pháp phân tích sót sàng mới và tiên tiến hơn là sử dụng phân tích cỡ hạt bằng laser.
Đánh giá kêt quả test
Đánh giá kết quả test bao gồm các tính toán sau: • Cân bằng vật chất
• Tải hồi lưu
• Hiệu suất cùng với biểu đồ
• Đường cong Tromp cùng với biểu đồ • Điểm cắt, bypass và độ dốc k
Giải pháp tối ưu cho một trường hợp đặc biệt cần phải được tiến hành qua nhiều bước,việc đánh giá từng bước một sẽ chỉ ra các biến số vận hành tốt hơn cần thiết cho bước kế tiếp. Chú ý rằng không có một phương pháp chung nào cho phép tìm ra một giải pháp tối ưu mà không tiến hành thực nghiệm.
9. Chế Độ Bi Nghiền
9.1. Tổng quát về kích thước bi
Kích thước bi:
Ngăn 1: 90-60mm – không có tiền nghiền 70-50mm - nếu có tiền nghiền Ngăn 2: 50-20mm- đối với hệ nghiền kín
50-17mm- đối với xi-măng rất mịn và nghiền hở
9.2. Tính toán chế độ bi
Theo FLS, một chú ý quan trọng là việc điều chỉnh chế độ bi theo kích cỡ vật liệu được nghiền, cần tránh sử dụng bi lớn hơn cỡ cần thiết để nghiền cỡ hạt lớn nhất.
1. Cỡ bi lớn nhất được xác định bằng công thức Фmax = 20.8 x (F80/k)0.5 x(ρWi/(%ncrit x Di0.5))0.33
F80 : kích thước 80% qua sàng của feed [mm] ρ : khối lượng riêng của vật liệu [t/m3] k : hằng số 335 đối với máy nghiền khô %n crit : tốc độ quay so với tốc độ tới hạn
Wi : chỉ số đập nghiền theo Bond [kWh/t] Di : đường kính trong máy nghiền [m]
Thông thường vật liệu đi vào ngăn 2 có kích cỡ 15-25% sót sàng 0.05mm. 2. Cấp phối bi ban đầu cần được tính toán sao cho diện tích bề mặt và khối
lượng trung bình của viên bi giữ không đổi trong quá trình vận hành bằng cách bổ sung bi có kích cỡ nhất định để bù hao mòn. Loại cấp phối này được gọi là cấp phối cân bằng.
Cơ sở cho việc tính toán cấp phối cân bằng dựa trên lý thuyết hao mòn bi tỷ lệ với diện tích bề mặt bi đã được kiểm chứng bằng thực nghiệm, cho rằng trong một ngăn, chiều dày lớp mòn trên một đơn vị thời gian không phụ thuộc vào kích thước bi.
Minh họa cho cấp phối cân bằng như sau:
mm Số viên Thuộc loại(mm) kg
100-96 5 100 20.5 95-91 10 90 30 90-86 85-81 10 80 21 80-76 75-71 10 70 14 70-66 65-61 10 60 8.9
60-56
55-51 5 50 2.6
Tổng 50 100-50 97
Khối lượng trung bình viên: 1.94kg/viên Diện tích bề mặt bi: 9.5m2/tấn bi
Sau một thời gian vận hành, bi có độ mòn là 0.5mm, viên bi 51mm sẽ trở thành 50mm, bi 100mm thành 99mm. Cấp phối ban đầu có thể thiết lập lại bằng cách loại viên bi 50mm và thêm vào 1 viên bi 100mm.
Các cấp phối bi chuẩn sử dụng trong máy nghiền xi-măng thường được lựa chọn gần với các cấp phối cân bằng.
Cấp phối cân bằng được đặc trưng bằng 2 thông số:
Khối lượng trung bình viên bi quyết định hiệu quả nghiền bằng va đập
Diện tích bề mặt riêng quyết định hiệu quả nghiền bằng chà xát
3. Tính toán khối lượng và diện tích bề mặt riêng viên bi
Diện tích bề mặt Π.d2
Thể tích viên bi Π.d3/6
Khối lượng viên bi i= ρ.Π.d3/6 [g]
Diện tích bề mặt riêng viên bi O= Π .d = 6 [cm2/g]2
ρ.Π.d3/6 d.ρ
4. Đặc điểm của cấp phối tối ưu
Cấp phối tối ưu cho một ngăn là cấp phối cân bằng xác định theo cỡ bi lớn nhất và nhỏ nhất. Cỡ bi lớn nhất xác định theo công thức Bond, cỡ nhỏ nhất thường được quyết định bằng chiều rộng khe của vách ngăn hoặc độ mịn của sản phẩm đầu ra của ngăn.
Cần lưu ý:
a) Tăng khối lượng bi nhỏ trong ngăn 1 làm giảm tốc độ vận chuyển liệu
b) Sự có mặt của bi nhỏ làm giảm hiệu quả nghiền của bi lớn trong việc nghiền các hạt lớn
Việc tính toán độ đầy bi dựa trên cơ sở tính toán năng lượng nghiền cần thiết để đạt độ mịn của sản phẩm từng ngăn:
Es = w. log(Ro/Rf)
Es: tiêu tốn năng lượng trên tấn xi-măng kWh/t
w: chỉ số nghiền kWh/t tương ứng với cỡ sàng xác định Ro: sót sàng của liệu nạp trên sàng xác định
Rf: sót sàng sản phẩm trên sàng xác định
5. Phương pháp tính toán của Bombled là khá tốt dựa trên cơ sở sự phân bố kích thước bi theo cỡ hạt tại mỗi điểm dọc theo máy nghiền, có tính đến quá trình giảm cỡ hạt trong máy nghiền.
Các điều kiện cần thiết để tính toán cấp phối bi theo phương pháp Bombled: • Có tấm lót phân loại trong ngăn
• Xác định cỡ bi lớn nhất và nhỏ nhất • Chỉ áp dụng cho bi cầu
• Công thức xác định đường cong Bombled:
Фm [%] cộng dồn của bi có đường kính lớn hơn Dm Do [mm] giá trị lớn nhất = 1.1 x Фmax
D1 [mm] giá trị nhỏ nhất=0.95 x Фmin
Dm [mm] gia tri trung binh của một khoảng cỡ bi (ví dụ bi 50, 40=>Dm=45)
6. Bổ sung bi
Để duy trì máy nghiền hoạt động tốt và ổn định, thành phần, độ đầy của khối bi là rất cần thiết.
Các phương pháp xác định thời điểm bổ sung: • Theo thời gian hoạt động
• Theo sản lượng
• Sau khi kW giảm xuống thấp nhất • Sau khi độ đầy còn lại thấp nhất Quy tắc bổ sung bi
7. Quản lý bi
Việc thống kê khối lượng bi nghiền giúp theo dõi tình trạng hoạt động của máy nghiền và có các hành động khắc phục nếu cần. Việc cân bằng khối lượng bi nạp vào, bi xả ra sẽ cho biết tốc độ mòn của bi và giúp đánh giá chất lượng bi.
Phân loại toàn bộ bi :
Ngăn 1: hàng năm (tách bi bể, bi biến dạng, phân loại bi theo cỡ) Ngăn 2: từ 1 đến 3 năm